用活塞桿上的齒條對齒輪進行動力傳動式發(fā)動機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及燃燒燃油或燃油的發(fā)動機，特別是將活塞的直線運動通過齒輪，把直線運動直接變?yōu)閱蜗蛐D(zhuǎn)的圓周運動的發(fā)動機。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，要把往復(fù)直線運動直接變?yōu)樾D(zhuǎn)圓周運動，只要用有齒的直條與齒輪咬合就能實現(xiàn)。但直條的往復(fù)直線運動只有使齒輪作往復(fù)即雙向的旋轉(zhuǎn)圓周運動，而往復(fù)即雙向的旋轉(zhuǎn)圓周運動的發(fā)動機不能作為汽車等使用，所以現(xiàn)有技術(shù)中沒有用活塞桿上的齒條對齒輪進行動力傳動式發(fā)動機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種用齒條和半弧齒輪為動力傳動方式，把活塞的往復(fù)直線運動直接變?yōu)閯恿敵霭牖↓X輪單向旋轉(zhuǎn)的圓周運動輸出動力的發(fā)動機，即提供一個動力輸出效率高，活塞和氣缸的使用壽命更長的發(fā)動機。
[0004]本實用新型的結(jié)構(gòu)是：
[0005]用活塞桿上的齒條對齒輪進行動力傳動式發(fā)動機，包括發(fā)動機缸體I，和連接在發(fā)動機缸體I 一端的發(fā)動機汽缸2，發(fā)動機缸體I和發(fā)動機汽缸2的內(nèi)空相通，其特征在于:在發(fā)動機缸體I的兩側(cè)對稱的轉(zhuǎn)動連接有動力輸齒輪和回位齒輪;動力輸齒輪和回位齒輪的齒形狀和齒大小相同，半徑相等；
[0006]發(fā)動機汽缸2包括汽缸套9，和汽缸套9中的活塞10，活塞10的一端連接有一根活塞桿11，活塞桿11從汽缸套9的開口端伸出到發(fā)動機缸體I的內(nèi)空之中；
[0007]活塞桿11的橫截面為“十”字形，“十”字形截面活塞桿11有兩個對稱的凸出端表面分別設(shè)有形狀和大小相同的齒，即“十”字形截面活塞桿11有兩個對稱凸出的齒條面12，“十”字形截面活塞桿11的兩個齒條面12分別與發(fā)動機缸體I上的動力輸齒輪和回位齒輪相鄰;動力輸齒輪和回位齒輪分別能與活塞桿11的兩個齒條面12咬合;動力輸齒輪的轉(zhuǎn)動中軸和回位齒輪的轉(zhuǎn)動中軸分別與發(fā)動機缸體I轉(zhuǎn)動連接；
[0008]發(fā)動機缸體I的內(nèi)空橫截形狀與“十”字形截面活塞桿11橫截面形狀相配合，“十”字形截面活塞桿11在發(fā)動機缸體I內(nèi)能往復(fù)直線滑動;發(fā)動機缸體I內(nèi)空與“十”字形截面活塞桿11的長條形接觸面上設(shè)有多個軸承16，這些軸承16與“十”字形截面活塞桿11的滾動接觸；
[0009]動力輸齒輪的轉(zhuǎn)動中軸上還設(shè)有一個動力全弧齒換位齒輪13，回位齒輪的轉(zhuǎn)動中軸上還設(shè)有一個回位全弧齒換位齒輪14，動力全弧齒換位齒輪13與回位全弧齒換位齒輪14的齒形狀和大小相同，并且半徑相等；
[0010]動力全弧齒換位齒輪13和回位全弧齒換位齒輪14分別都與同一個轉(zhuǎn)換齒輪15咬合，轉(zhuǎn)換齒輪15的轉(zhuǎn)動中心軸與發(fā)動機缸體I轉(zhuǎn)動連接；
[0011]動力輸出齒輪3的轉(zhuǎn)動中軸上還設(shè)有飛輪17，或回位齒輪的轉(zhuǎn)動中軸上還設(shè)有飛輪17，或轉(zhuǎn)換齒輪15的轉(zhuǎn)動中軸上還設(shè)有飛輪17。
[0012]下面主要結(jié)構(gòu)相同，但用兩個半弧齒輪的用活塞桿上的齒條對齒輪進行動力傳動式發(fā)動機：
[0013]所述的半弧指周長的一半。
[0014]用活塞桿上的齒條對齒輪進行動力傳動式發(fā)動機，包括發(fā)動機缸體I，和連接在發(fā)動機缸體I 一端的發(fā)動機汽缸2，發(fā)動機缸體I和發(fā)動機汽缸2的內(nèi)空相通，其特征在于:在發(fā)動機缸體I的兩側(cè)對稱的轉(zhuǎn)動連接有動力輸出半弧齒輪3和回位半弧齒輪4，動力輸出半弧齒輪3和回位半弧齒輪4分別都是只有一半圓周有齒，另一半圓周無齒的半弧式齒輪，既動力輸出半弧齒輪3包括有齒動力半弧5和無齒動力半弧6，回位半弧齒輪4包括有齒回位半弧7和無齒回位半弧8;有齒動力半弧5和有齒回位半弧7的齒形狀和齒大小相同，齒的個數(shù)相和弧長相等;有齒動力半弧5和有齒回位半弧7的半徑相等。
[0015]動力輸出半弧齒輪3圓周一半弧度的有齒動力半弧5用于獲得汽缸2爆破沖程的動力，動力輸出半弧齒輪3圓周一半弧度的無齒動力半弧6用于脫離汽缸2在回位沖程時的力量傳遞;而回位半弧齒輪4圓周一半弧度的有齒回位半弧7用于驅(qū)動汽缸2進行回位沖程，回位半弧齒輪4圓周一半弧度的無齒回位半弧8用于在汽缸2爆破沖程時不與汽缸2爆破沖程的動力傳遞部件接觸。
[0016]發(fā)動機汽缸2包括汽缸套9，和汽缸套9中的活塞10，活塞10的一端連接有一根活塞桿11，活塞桿11從汽缸套9的開口端伸出到發(fā)動機缸體I的內(nèi)空之中。
[0017]活塞10與活塞桿11可以是固定的一體部件，因為在本發(fā)明的發(fā)動機在工作時，活塞桿11只作往復(fù)直線運動。而現(xiàn)有發(fā)動機在工作時，活塞桿11作往復(fù)擺動。
[0018]活塞桿11的橫截面為“十”字形，“十”字形截面活塞桿11有兩個對稱的凸出端表面分別設(shè)有形狀和大小相同的齒，即“十”字形截面活塞桿11有兩個對稱凸出的齒條面12，“十”字形截面活塞桿11的兩個齒條面12分別與發(fā)動機缸體I上的動力輸出半弧齒輪3和回位半弧齒輪4相鄰;動力輸出半弧齒輪3的有齒動力半弧5和回位半弧齒輪4的有齒回位半弧7分別能與活塞桿11的兩個齒條面12咬合;動力輸出半弧齒輪3的無齒動力半弧6和回位半弧齒輪4的無齒回位半弧8分別不能與活塞桿11的兩個齒條面12接觸:動力輸出半弧齒輪3的轉(zhuǎn)動中軸和回位半弧齒輪4的轉(zhuǎn)動中軸分別與發(fā)動機缸體I轉(zhuǎn)動連接；
[0019]動力輸出半弧齒輪3圓周一半弧度的有齒動力半弧5用于與汽缸2活塞桿11的齒條面12咬合，目的是把活塞桿11的爆破沖程直線運動變?yōu)閯恿敵霭牖↓X輪3的圓周運動輸出動力。動力輸出半弧齒輪3圓周一半弧度的無齒動力半弧6，用于活塞桿11在回位的壓縮沖程時，活塞桿11的齒條面12不接觸動力輸出半弧齒輪3，使活塞桿11的回位壓縮沖程不能使動力輸出半弧齒輪3反向轉(zhuǎn)動。動力輸出半弧齒輪3的有齒動力半弧5和無齒動力半弧6的組合結(jié)構(gòu)，使動力輸出半弧齒輪3只產(chǎn)生向一個方向轉(zhuǎn)動，不會往復(fù)轉(zhuǎn)動。
[0020]回位半弧齒輪4圓周一半弧度的無齒回位半弧8，用于活塞桿11在爆破沖程直線運動時，活塞桿11的齒條面12不與回位半弧齒輪4的無齒回位半弧8接觸;而回位半弧齒輪4圓周一半弧度的有齒回位半弧7用于在活塞桿11進行回位沖程時，回位半弧齒輪4的有齒回位半弧7與活塞桿11的齒條面12咬合，使回位半弧齒輪4的有齒回位半弧7驅(qū)動活塞桿11進行回位產(chǎn)生回位壓縮沖程。所以動力輸出半弧齒輪3能把活塞桿11在爆破沖程的直線運動以單向轉(zhuǎn)動的方式輸出動力，而活塞桿11回位的壓縮沖程用回位半弧齒輪4驅(qū)動活塞桿11產(chǎn)生回位壓縮沖程。
[0021]發(fā)動機缸體I的內(nèi)空橫截形狀與“十”字形截面活塞桿11橫截面形狀相配合，“十”字形截面活塞桿11在發(fā)動機缸體I內(nèi)能往復(fù)直線滑動;發(fā)動機缸體I內(nèi)空與“十”字形截面活塞桿11的長條形接觸面上設(shè)有多個軸承16，這些軸承16與“十”字形截面活塞桿11的滾動接觸。
[0022]在同一個發(fā)動機缸體I上設(shè)有汽缸2、動力輸出半弧齒輪3和回位半弧齒輪4，使汽缸2活塞桿11與動力輸出半弧齒輪3和回位半弧齒輪4的相對應(yīng)位置固定牢固，使活塞10在汽缸套9中的直線運動摩擦力更小。
[0023]“十”字形截面活塞桿11被汽缸套9和發(fā)動機缸體I中的多個軸承16限止后，只能在一個軌跡內(nèi)作往復(fù)直線運動，活塞桿11只能往復(fù)直線運動使活塞10在汽缸套9中的運動沒有傾斜方向的力量，則活塞IO與汽缸套9之間的摩擦力減少，輸出動力的效率大大提高，并且大大延長了活塞10和汽缸套9的使用壽命。
[0024]動力輸出半弧齒輪3和回位半弧齒輪4轉(zhuǎn)動到任何位置，有齒動力半弧5和有齒回位半弧7所在的角度范圍相同：無齒動力半弧6的和無齒回位半弧8的所在的角度范圍也相同。
[0025]如果以動力輸出半弧齒輪3和回位半弧齒輪4的中心連線為基準(zhǔn)，將動力輸出半弧齒輪3和回位半弧齒輪4沿中心連線平移，有齒動力半弧5的端頭齒與有齒回位半弧7的端頭齒錯位1-3個齒的位置;即動力輸出半弧齒輪3和回位半弧齒輪4沿中心連線平移，有齒動力半弧5與有齒回位半弧7重疊要相差1-3個齒的位置。
[0026]動力輸出半弧齒輪3和回位半弧齒輪4的這種平行移動，其結(jié)構(gòu)能絕大部分可以對應(yīng)重疊的關(guān)系，使動力輸出半弧齒輪3獲得活塞桿11的動力時，回位半弧齒輪4不與活塞桿11接觸，當(dāng)回位半弧齒輪4直接或間接被飛輪動力驅(qū)動